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Zerstäubung und Sprühtrocknung von höherviskosen Flüssigkeiten

Zerstäubung und Sprühtrocknung von höherviskosen Flüssigkeiten
Typ:BA/MA
Datum:ab sofort
Betreuer:

Marc Wittner

Hintergrund:

Die Sprühtrocknung ist ein verbreitetes Verfahren zur Erzeugung von Pulvern aus flüssigen Medien. Dazu wird das flüssige Medium in einen Heißluftstrom gesprüht und das zu entfernende Wasser durch Verdunstung entzogen. Um eine gleichmäßige Trocknung zu erzielen ist eine Zerstäubung in feine Tropfen mit enger Größenverteilung notwendig. Weiterhin ist es für den energie- und ressourcenschonenden Betrieb eines Sprühtrocknungsprozesses erstrebenswert das flüssige Medium mit möglichst hohem Trockenmassegehalt zu verarbeiten. Hierdurch wird die aufzubringende Trocknungsenergie pro Kilogramm verarbeitetem Konzentrat verringert. Ein erhöhter Trockenmassegehalt führt jedoch auch zu einer erhöhten Flüssigkeitsviskosität, was eine gleichmäßige Zerstäubung grundsätzlich erschwert. Eine Möglichkeit für eine energiesparende Zerstäubung höherviskoser Flüssigkeiten stellt die Verwendung von innenmischenden pneumatischen Zerstäubern dar, wie sie in unserem Forschungsbereich designt, konstruiert und weiterentwickelt werden.

Für die Bewertung des Zerstäubungsergebnisses können am institutseigenen Zerstäuberprüfstand die bei bestimmten Parametern erzeugten Tropfengrößenverteilungen gemessen werden. Mit Hilfe der gewonnenen Daten können die Zerstäubergeometrie verbessert oder ein Parameterfenster für anschließende Trocknungsversuche an unserem Pilotsprühtrockner festgelegt werden.

Aufgabe:

In deiner Abschlussarbeit (BA/MA) wirst du dich mit der Zerstäubung und Trocknung von höherviskosen Flüssigkeiten beschäftigen. Hierbei wirst du verschiedene Medien herstellen, rheologisch betrachten und zerstäuben um den Einfluss von Flüssigkeits-, Geometrie- und Zerstäubungsparametern (z.B. Zerstäubungsgasdruck, Flüssigkeitsmassenstrom) auf die resultierende Tropfengrößenverteilung zu untersuchen. Dazu wirst du Versuche an unserem Düsenprüfstand und den analytischen Labors durchführen. Weiterhin wirst du auf Grund dieser Ergebnisse Zerstäubungsparameter auswählen und in Sprühtrocknungsversuchen an unserem Pilotsprühtrockner validieren.

Je nach aktuellem Themenschwerpunkt, Interesse und/oder Studienneigung kann die Aufgabenstellung angepasst werden. Die Arbeiten sind vorwiegend praktischer Natur.

Wenn dich das Thema interessiert, dann komm einfach vorbei oder melde dich unter
marc.witner@kit.edu oder 0721 608 43785